Kako se prebiti skozi proizvodno dilemo DHA

Olje alge DHA je kot polinenasičena maščobna kislina, pridobljena iz morskih mikroalg, bogato z dokozaheksaenojsko kislino (DHA), ki je koristna za človeško telo in ima pomembno vlogo pri razvoju možganov in mrežnice. Zaradi svoje široke uporabe na področju zdrave hrane, kot sta formula za dojenčke in prehrana mater, se je industrija olj DHA alg v zadnjih letih hitro razvila. Zgornji del industrijske verige vključuje gojenje in zbiranje mikroalg, srednji tok se osredotoča na ekstrakcijo in predelavo mikroalg, spodnji del pa sta pakiranje in prodaja olja iz alg.

Čeprav ima proizvodnja olja alg DHA široke tržne možnosti in pomembno zdravstveno vrednost, je proizvodni proces olja alg DHA kompleksen in občutljiv proces. Čeprav se z napredkom tehnologije učinkovitost proizvodnje in kakovost izdelkov nenehno izboljšujeta, je še vedno nekaj izzivov in težav.

Kot glavni sev za proizvodnjo DHA, Schizochytrium schizochytrium prihaja iz globokega morja in ima posebne pogoje rasti in razvoja, kar je težje od običajnih sevov. Poleg tega na stabilnost in donos teh vrst alg vplivajo različni okoljski dejavniki, kot so temperatura, svetloba, koncentracija hranil itd. Zato je zagotavljanje stabilnosti surovin zelo pomembno za proizvodnjo olja DHA alg. Hkrati se lahko izkoristek in čistost DHA izboljša z umetnim vzrejo in optimizacijo vrst alg. Vendar pa ta proces zahteva dolgo časa in veliko naložb v raziskave in razvoj, obstajajo pa tudi negotovosti, kot so genetske variacije, ki lahko privedejo do neuspeha vzreje. Pridobivanje, presejanje in optimizacija sevov so težave v tehnologiji velike proizvodnje DHA.

Olje alg DHA vključuje predvsem tehnologijo nadzora fermentacije ter tehnologijo ekstrakcije in čiščenja. Postopek fermentacije je treba izvesti v fermentorju. Nadzor parametrov, kot so temperatura, vlaga, svetloba in koncentracija kisika med postopkom fermentacije, je ključnega pomena za kakovost in donos končnega izdelka. Vendar natančen nadzor teh parametrov zahteva napredno opremo in tehnično podporo ter nanj zlahka vpliva zunanje okolje.

Drugič, ekstrakcija DHA iz fermentacijske juhe in njeno čiščenje je ključni člen v proizvodnem procesu. Tradicionalne metode ekstrakcije imajo lahko težave, kot sta nizka učinkovitost in visoki stroški. Čeprav so nove tehnologije ekstrakcije in čiščenja (kot je tehnologija ekstrakcije brez topil) izboljšale učinkovitost in čistost, imajo visoke tehnične ovire in zahtevajo strokovno opremo in tehnike.

Kot izdelek visoke vrednosti je olje alg DHA ključnega pomena za nadzor kakovosti. Med proizvodnim procesom je treba strogo upoštevati zahteve sistemov vodenja kakovosti, kot je GMP, da zagotovimo čistost in varnost izdelka. Vendar bo to povečalo tudi proizvodne stroške in stroške testiranja. Hkrati so cene surovin, poraba energije, amortizacija opreme, stroški dela itd. pomembni dejavniki, ki vplivajo na proizvodne stroške olja alg DHA. Kako zmanjšati proizvodne stroške ob zagotavljanju kakovosti izdelkov, je pomembno vprašanje, s katerim se morajo soočiti proizvajalci.

Če povzamemo, se proizvodnja olja alg DHA sooča s številnimi težavami pri dobavi surovin, proizvodnem procesu, nadzoru kakovosti, nadzoru stroškov, tržnem povpraševanju in konkurenci ter politikah in predpisih.

Da bi premagal te težave, je HSF nenehno inoviral in izboljševal tehnologijo. V desetletnem razvoju in sodelovanju je poglobil strategijo vzreje proizvodnih sevov, tehnologijo vzreje in optimizacije sevov z visokim donosom ter nabral izkušnje s tehnologijo fermentacije in proizvodne izkušnje. S pomočjo sodobne biotehnologije, informacijske tehnologije in inženirske opreme je ekipa dosegla večpovezno optimizacijo in rekonstrukcijo v raziskovalnih metodah in fermentacijskih procesih fermentacije ter postopoma rešila problem industrializacije olja DHA alg.

Mikrobni sevi so osnova biološke fermentacijske proizvodnje. Zato je od ustanovitve mikrobiološkega laboratorija HSF leta 2012 ekipa že dolgo zavezana presejanju sevov in tehnologiji biološke fermentacije. Po skoraj desetih letih tehnološkega razvoja je vzpostavil napredno visoko zmogljivo tehnologijo za odkrivanje in presejanje ter platforme naprav, vključno s tehnologijo pretočne citometrije na osnovi opreme, tehnologijo mikrofluidike kapljic, tehnologijo presejanja mikroplošč itd., ki lahko hitro prepoznajo dominantne seve. Pri selekciji sevov DHA je bilo v letu 2016 izbranih 218 originalnih sevov iz domovine in tujine in po več tisoč poskusih uspešno izoliran Schizochytrium HSc-01 z visoko produkcijo DHA. Rast serije je stabilna, bakterije so enotne in polne barve, največja skupna vsebnost DHA pa lahko doseže 70 %.

Med pregledovanjem sevov skupina tudi nenehno zbira tehnologijo fermentacije in proizvodne izkušnje v poskusih, razvija proizvodne procese za ponavljajoče se seve in je v šestih letih doživela več načrtov za rušenje in rekonstrukcijo ter izvedla 32 večjih in manjših izboljšav ter končno potrdila fermentacijo in proizvodnih procesov.

V smislu optimizacije pogojev fermentacije in natančnega nadzora HSF uporablja napredno tehnologijo sintetične biologije za analizo rasti bakterij in ključnih značilnosti encimov ter nenehno optimizira pogoje fermentacije, kot so temperatura fermentacije, kisik, pH vrednost, substrat ter količina in način dodajanja hranil. Uporablja mednarodno napredno popolnoma avtomatsko opremo za fermentacijo za natančen nadzor pogojev rasti in transformacije bakterij, doseganje produktov fermentacije z visokim izkoristkom in je naredil velik preboj v industrializaciji mikrobne fermentacije.

Kar zadeva tehnologijo ločevanja izdelkov, se HSF osredotoča predvsem na dva vidika raziskav: eden je učinkovito ločevanje lipidnih hranil, drugi pa učinkovito ločevanje onesnaževal. V procesu ločevanja DHA je funkcionalna struktura olja alg DHA maksimalno zaščitena, vpliv aldehidov in ketonov v olju alg DHA na aromo pa je čim bolj zmanjšan, kar zmanjša ostanke v izdelku in proizvedene kemične reakcije. Ekstrahirano olje alg DHA ima visoko čistost in stabilno vsebnost serije. Vsebnost DHA daleč presega standarde moje države, Evrope in Združenih držav, vsebnost EPA pa je izjemno nizka, kar je bolj primerno za izdelke s formulo za dojenčke ~

Od leta 2022 je Haisfu vložil 110 milijonov v izgradnjo proizvodne linije za fermentacijo, ki lahko popolnoma prikaže Haisfujevo kopičenje tehnologije raziskav in razvoja. Ta proizvodna linija za fermentacijo združuje modrost gospe Haisfu že več kot deset let. Na tej stopnji je najprimernejši za industrializacijo olja alg DHA, z najvišjo stopnjo napredka in največjo tisočtonsko proizvodno linijo.

Čeprav se olje alg DHA lahko neposredno doda ali zaužije v dejanskih aplikacijah, je njegova uporaba lahko razmeroma preprosta in odmerjanja morda ni lahko nadzorovati. Kot profesionalni proizvajalec, ki bolje razume stranke, se je HSF po svojih najboljših močeh trudil razširiti obseg uporabe olja alg DHA in ustvariti celotno paleto proizvodnih platform za stranke. S podporo tehnologije VegeLipi® je lansiral tudi DHA olje iz alg v prahu, ki je enostavnejše za uporabo. S tehnologijo vgradnje funkcionalnega olja odlično rešuje težave pri uporabi olja alg DHA, kot so slaba biološka uporabnost, slaba topnost v vodi, lahka oksidacija, slab okus, težave pri predmešanju in težave pri transportu. Tehnologija mikrokapsulacije HSF se nenehno izpopolnjuje v dejanski proizvodnji in višjih zahtevah strank. Vzpostavil je znanstveno samorazvit sistem emulgiranja in uskladil najboljše rešitve za prilagajanje izdelkov glede na različne zahteve uporabe.